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2016 Fiscal Year Annual Research Report

不確定な環境での動的行動の最適化とゲーム理論への拡張

Research Project

Project/Area Number 15H04420
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

吉村 仁  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (10291957)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長谷川 英祐  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (40301874)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords動的行動 / 動的ゲーム理論 / 変動環境 / 動的最適化 / 存続システム
Outline of Annual Research Achievements

本年度は2年目であるが、動的行動の理論を応用した動的ゲーム理論の研究を展開した。とくに、従来のタカハトゲームにおけるハト同士の均等配分が、動的ゲーム理論ではどうなるかを考察した論文を掲載した(Ito et al. 2016 PLoS ONE)。これは、従来のゲーム理論では均等分配という概念が論理的に間違っていることを示す論文で、効用(適応度)は保有資産により変わることを示している。従来のゲーム理論が、この論文により、擬似的な動的ゲームであることを示した。さらに、動的効用を使った動的ゲームでは、タカハトゲーム、雪かきゲームなどのチキンゲームにおいて、従来の静的ゲーム理論と最適性が異なり、貧乏な場合に普遍的に共同行動を示すことを証明した(Ito et al. 2017 ネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reports掲載)。これは、従来の静的なゲーム理論では説明できなかった人間に普遍的に見られる共同・協力行動を説明する重要な理論的証明である。また、実証研究では、アリマキの緑と赤のカラータイプの多型が随伴するアリにより維持されていることを見出した(Watanabe et al. 2016, Science誌のはじめたオンラインジャーナルのScience Advancesに掲載)。その他、群集での樹木の共存・存続による多様性の維持、多胚発生寄生蜂における相補メカニズムによる存続システム、クラゲの肢の開度の最適性、巻貝の形の最適性など合計11報(IF合計で35以上、上述Scientific Reports誌5報、サイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌であるScience Advances誌1報を含む)の論文を発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本課題の理論の中心的な目的である動的ゲーム理論の論文を2通(1通はネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reports掲載、残る1通は国際的オンライン誌PLoS ONEに掲載)されたこと。また、存続システムとして、アリマキの色多型が随伴するアリ(共生)による積極的維持が関与していることを発見してサイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌であるScience Advances誌に発表や、その他専門誌を含めて、合計11報(IF合計で35以上)を掲載できたことは、数年分の業績といえるだろう。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、昨年度に発表した動的ゲーム理論をさらに多くの分野へ展開・応用して、その結果の論文の投稿を模索する。また、動的効用関数の経済行動(ポートフォリオなど経営科学およびミクロ経済学)への応用を検討する。実証研究では、アリマキやアリ・シロアリなどの社会性昆虫での行動動態の最適化がコロニー存続へどのような貢献をするかを検討する。さらに、変動環境における存続システムとしての生物を考えて、動物や昆虫だけでなく、植物も含めて、生長・繁殖戦略がどのように最適化されるかを検討様々な分野、様々なトピックで、動的最適化の適用を試みる。

  • Research Products

    (19 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 11 results,  Acknowledgement Compliant: 10 results) Presentation (4 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The promotion of cooperation by the poor in dynamic chicken games.2017

    • Author(s)
      Hiromu Ito, Yuki Katsumata, Eisuke Hasegawa, Jin Yoshimura
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/srep43377

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Optimal designs of mollusk shells from bivalves to snails.2017

    • Author(s)
      Takuya Okabe & Jin Yoshimura
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1038/srep42445

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] What is true halving in the payoff matrix of game theory?2016

    • Author(s)
      Hiromu Ito, Yuki Katsumata, Eisuke Hasegawa, and Jin Yoshimura
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 11(8) Pages: 1-10

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0159670

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Color polymorphism in an aphid is maintained by attending ants.2016

    • Author(s)
      Saori Watanabe, Taiga Murakami, Jin Yoshimura and Eisuke Hasegawa
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 2(9) Pages: 1-5

    • DOI

      10.1126/sciadv.1600606.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The dynamics of carbon stored within xylem sapwood to drought-induced hydraulic stress in mature trees.2016

    • Author(s)
      Kenichi Yoshimura, Shin-Taro Saiki, Kenichi Yazaki, Mayumi Y. Ogasa, Makoto Shirai, Takashi Nakano, Jin Yoshimura, Atsushi Ishida
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1038/srep24513

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Optimal hash arrangement of tentacles in jellyfish.2016

    • Author(s)
      Takuya Okabe, Jin Yoshimura
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1038/srep27347

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The Effects of Rainfall on the Population Dynamics of an Endangered Aquatic Plant,Schoenoplectus gemmifer (Cyperaceae)2016

    • Author(s)
      Koshi Kitamura,Satoshi Kakishima,Takashi Uehara,Satoru Morita,Keiichi Tainaka,Jin Yoshimura
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 11(6) Pages: 1-13

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0157773

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Sexual complementarity between host humoral toxicity and soldier caste in a polyembryonic wasp.2016

    • Author(s)
      Daisuke Uka, Takuma Sakamoto, Jin Yoshimura & Kikuo Iwabuchi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1038/srep29336

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Overwintering evergreen oaks reverse typical relationships between leaf traits in a species spectrum.2016

    • Author(s)
      Hisanori Harayama, Atsushi Ishida and Jin Yoshimura
    • Journal Title

      Royal Society Open Science

      Volume: 3 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1098/rsos.160276

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Genomic divergence and lack of introgressive hybridization between two 13-year periodical cicadas support life cycle switching in the face of climate change.2016

    • Author(s)
      Takuya Koyama, Hiromu Ito, Tomochika Fujisawa, Hiroshi Ikeda, Satoshi Kakishima, John R. Cooley, Chris Simon, Jin Yoshimura and Teiji Sota
    • Journal Title

      Molecular Ecology

      Volume: 25(21) Pages: 5543-5556

    • DOI

      10.1111/mec.13858

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A GIS-based map of periodical cicada Brood XIII in 2007, with notes on adjacent populations of Broods III and X (Hemiptera: Magicicada spp.).2016

    • Author(s)
      Cooley, J. R., G. Kritsky, D. C. Marshall, K. B. R. Hill, G. J. Bunker, M. L. Neckermann, J. Yoshimura, J. E. Cooley, and C. Simon
    • Journal Title

      The American Entomologist

      Volume: 62 Pages: 241-246

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 寄生蜂による生息場所の移動に関わる嗅覚応答の変化2017

    • Author(s)
      竹本裕之、吉村仁
    • Organizer
      第61回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • Year and Date
      2017-03-28
  • [Presentation] 貝殻の最適デザイン:適応論的アプローチ2017

    • Author(s)
      岡部拓也、吉村仁
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-19
  • [Presentation] クラゲの触手の最適ハッシュ配列2016

    • Author(s)
      岡部拓也、吉村仁
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
  • [Presentation] 格子気体モデルによるアユの最適放流方策2016

    • Author(s)
      勝又雄基、上原隆司、一ノ瀬元喜、伊東啓、吉村仁、泰中啓一
    • Organizer
      第15回情報科学技術フォーラム 情報処理学会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県富山市)
    • Year and Date
      2016-09-07
  • [Book] イセハナビ属植物を用いた周期的一斉開花の進化研究2017

    • Author(s)
      吉村仁、長谷部光泰、柿嶋聡(JSPS特別研究員)、高橋尚也、渥美宏太
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      基礎生物学研究所共同利用研究報告書
  • [Book] イセハナビ属植物を用いた周期的一斉開花の進化研究2017

    • Author(s)
      吉村仁、長谷部光泰、柿嶋聡(JSPS特別研究員)、高橋尚也、渥美宏太、勝又雄基
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      基礎生物学研究所共同利用研究報告書
  • [Book] 格子気体モデルによるアユの最適放流方策2016

    • Author(s)
      勝又雄基、上原隆司、一ノ瀬元喜、伊東啓、吉村仁、泰中啓一
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      第15回情報科学技術フォーラム講演論文集 情報処理学会
  • [Remarks] 吉村研究室

    • URL

      http://www.sys.eng.shizuoka.ac.jp/~jin/

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Published: 2018-01-16  

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